近年來(lái)，我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)逐步深入各行各業(yè)，人工智能、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)等各類數(shù)字技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，全社會(huì)數(shù)據(jù)總量爆發(fā)式增長(zhǎng)，對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算、傳輸和應(yīng)用的需求大幅提升，因此在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，算力成為新的生產(chǎn)力，而數(shù)據(jù)中心逐步成為支撐各行業(yè)“上云用數(shù)賦智”的重要新型基礎(chǔ)設(shè)施。

我國(guó)高度重視數(shù)據(jù)中心布局建設(shè)，以及算力這一新興生產(chǎn)力的快速發(fā)展，在“十四五”規(guī)劃中明確提出要“加快構(gòu)建全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心體系，強(qiáng)化算力統(tǒng)籌智能調(diào)度，建設(shè)若干國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)和大數(shù)據(jù)中心集群，建設(shè) E 級(jí)和 10E 級(jí)超級(jí)計(jì)算中心”。近年來(lái)國(guó)家密集出臺(tái)《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》《關(guān)于加快構(gòu)建全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系的指導(dǎo)意見(jiàn)》《全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實(shí)施方案》等一系列重要政策，系統(tǒng)布局構(gòu)建我國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系和一體化大數(shù)據(jù)中心算力樞紐體系，“東數(shù)西算”工程隨之啟動(dòng)。

一“東數(shù)西算”工程釋義

《全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實(shí)施方案》政策中，明確提出要：“國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)一步打通網(wǎng)絡(luò)傳輸通道，加快實(shí)施‘東數(shù)西算’工程，提升跨區(qū)域算力調(diào)度水平；支持開(kāi)展‘東數(shù)西算’示范工程，深化東西部算力協(xié)同?！贬槍?duì)“東數(shù)西算”工程的具體含義，中國(guó)信通院提出：“東數(shù)西算”工程是指通過(guò)構(gòu)建數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)協(xié)同、融合的新型算力網(wǎng)絡(luò)，將東部算力需求有序引導(dǎo)到西部地區(qū)，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心布局，促進(jìn)東西聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)算力的高效調(diào)度和使用，全面賦能經(jīng)濟(jì)發(fā)展。“東數(shù)西算”工程是全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心建設(shè)目標(biāo)在算力領(lǐng)域的進(jìn)一步延伸，“東數(shù)西算”工程的實(shí)施需依托于八大樞紐節(jié)點(diǎn)，同時(shí)還需結(jié)合算力網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)。[1] “東數(shù)西算”工程類似“南水北調(diào)”、“西電東送”等工程，是從全國(guó)視角下進(jìn)行的一體化布局。同樣，類似我國(guó)水資源和電力資源的不均衡，我國(guó)算力的布局，尤其是數(shù)據(jù)中心近幾年的爆發(fā)式發(fā)展，存在一定程度的區(qū)域供需失衡、發(fā)展失序等的問(wèn)題：一些東部地區(qū)對(duì)算力的需求逐步擴(kuò)大和多樣化，但新建數(shù)據(jù)中心少，電力成本和土地成本升高，大規(guī)模發(fā)展數(shù)據(jù)中心難度和局限性逐步加大；一些西部地區(qū)可再生能源豐富，氣候條件適宜，但存在通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展不夠、運(yùn)營(yíng)管理人才不足等瓶頸，無(wú)法有效承接?xùn)|部需求。 宏觀上，通過(guò)國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)布局，引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心向西部資源豐富地區(qū)或一線城市群的周邊地區(qū)集聚，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心集群有序發(fā)展，推動(dòng)算力供需匹配平衡。

二“東數(shù)西算”工程架構(gòu)

01八大國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)

《全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實(shí)施方案》明確提出：在京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝，以及貴州、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏等地布局建設(shè)全國(guó)一體化算力網(wǎng)絡(luò)國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)（以下簡(jiǎn)稱“國(guó)家算力樞紐節(jié)點(diǎn)”）。規(guī)劃布局的八大算力網(wǎng)絡(luò)國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)，整體上分為兩類，一類為京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝等用戶規(guī)模較大、應(yīng)用需求強(qiáng)烈的節(jié)點(diǎn)，一類為貴州、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏等可再生能源豐富、氣候適宜、數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展?jié)摿^大的節(jié)點(diǎn)。國(guó)家發(fā)改委表示，國(guó)家算力樞紐節(jié)點(diǎn)是我國(guó)算力網(wǎng)絡(luò)的骨干節(jié)點(diǎn)，也是國(guó)家“東數(shù)西算”工程的戰(zhàn)略支點(diǎn)，推動(dòng)算力資源有序向西轉(zhuǎn)移，促進(jìn)解決東西部算力供需失衡問(wèn)題。

02十大國(guó)家數(shù)據(jù)中心集群

《全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實(shí)施方案》將我國(guó)數(shù)據(jù)中心布局分為兩類，即數(shù)據(jù)中心集群和城市內(nèi)部數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心集群，要求推進(jìn)大規(guī)模數(shù)據(jù)的“云端”分析處理，重點(diǎn)支持對(duì)海量規(guī)模數(shù)據(jù)的集中處理，支撐抵近一線、高頻實(shí)時(shí)交互型的業(yè)務(wù)需求，數(shù)據(jù)中心端到端單向網(wǎng)絡(luò)時(shí)延原則上在 20 毫秒范圍內(nèi)。貴州、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏節(jié)點(diǎn)內(nèi)的數(shù)據(jù)中心集群，優(yōu)先承接后臺(tái)加工、離線分析、存儲(chǔ)備份等非實(shí)時(shí)算力需求。城市內(nèi)部數(shù)據(jù)中心則是針對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的改造升級(jí)，提升效能，鼓勵(lì)城區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)中心成為算力“邊緣”端。

2022 年 2 月份，國(guó)家發(fā)展改革委、中央網(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)通知，同意在京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏等 8 地啟動(dòng)建設(shè)國(guó)家算力樞紐節(jié)點(diǎn)，并規(guī)劃了 10 個(gè)國(guó)家數(shù)據(jù)中心集群。國(guó)家發(fā)展改革委高技術(shù)司表示，8 個(gè)國(guó)家算力樞紐節(jié)點(diǎn)和 10 個(gè)國(guó)家數(shù)據(jù)中心集群完成批復(fù)，全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心體系完成總體布局設(shè)計(jì)，“東數(shù)西算”工程正式全面啟動(dòng)。表 1 是根據(jù)國(guó)家發(fā)展改革委官方網(wǎng)站相關(guān)復(fù)函文件相關(guān)信息整理制作。

表 1 國(guó)家算力樞紐節(jié)點(diǎn)與數(shù)據(jù)中心集群相關(guān)信息整理

圖 1 國(guó)家算力樞紐節(jié)點(diǎn)與數(shù)據(jù)中心集群位置圖示

圖 1 清晰表示了我國(guó)當(dāng)前的八大國(guó)家算力樞紐節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)中心集群位置。我國(guó)東部地區(qū)存在著較大的算力需求，其中實(shí)時(shí)性算力需求多被臨近數(shù)據(jù)中心集群覆蓋，而非實(shí)時(shí)性算力需求通過(guò)國(guó)家統(tǒng)一布局，引導(dǎo)到西部，充分發(fā)揮西部的地區(qū)氣候、能源等優(yōu)勢(shì)，有利于緩解東部地區(qū)算力緊張問(wèn)題，減少能源消耗，同時(shí)也為西部借力發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)提供了重要契機(jī)。

三“東數(shù)西算”工程展望

01數(shù)據(jù)中心上架率的要求

隨著“東數(shù)西算”工程的逐步推進(jìn)，全國(guó)多地掀起了新建數(shù)據(jù)中心的熱潮。中國(guó)信通院《數(shù)據(jù)中心白皮書(shū)（2022）》中提出：我國(guó)數(shù)據(jù)中心機(jī)架規(guī)模持續(xù)穩(wěn)步增長(zhǎng)，大型以上數(shù)據(jù)中心規(guī)模增長(zhǎng)迅速，截至到 2021 年底，我國(guó)在用數(shù)據(jù)中心機(jī)架規(guī)模達(dá) 520 萬(wàn)架（按照標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架 2.5kW 統(tǒng)計(jì)），近五年年均復(fù)合增速超過(guò) 30%。[2] 但高速增長(zhǎng)的同時(shí)，我國(guó)數(shù)據(jù)中心也面臨著上架率不高的困境?！?021年中國(guó)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)報(bào)告》提出目前全國(guó)數(shù)據(jù)中心整體上架率為 50.1%，華東、華北、華南約在 60%-70%，其他地區(qū)約在 30%-40%，還存在數(shù)據(jù)中心的供需不對(duì)等、需求不匹配、信息不通暢的矛盾。[3] 在表 1 中，國(guó)家對(duì) 10 個(gè)數(shù)據(jù)中心集群的數(shù)據(jù)中心平均上架率均做了不低于 65% 的要求，這是對(duì)數(shù)據(jù)中心行業(yè)發(fā)展做了硬性要求。目前，在部分新數(shù)據(jù)中心落地協(xié)議中，類似的上架率嚴(yán)格要求已經(jīng)有所體現(xiàn)。這一要求是對(duì)地方政府和數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)方的雙向要求，一方面，地方政府需要嚴(yán)格掌握已有數(shù)據(jù)中心的利用情況，在審批新數(shù)據(jù)中心的過(guò)程中不能追求一味大干快上，避免一窩蜂式發(fā)展；另一方面，對(duì)數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)方來(lái)說(shuō)，需要更深入思考數(shù)據(jù)中心的定位和業(yè)務(wù)方向，敏銳捕捉市場(chǎng)信息，滿足多樣化算力需求，提升上架率。

02算力網(wǎng)絡(luò)的未來(lái)發(fā)展

多樣化的算力的需求，對(duì)算力服務(wù)提出了諸如計(jì)算速度、計(jì)算規(guī)模、時(shí)延等的多樣化要求。數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展催生了云邊端協(xié)同的強(qiáng)大且多樣化的計(jì)算需求和網(wǎng)絡(luò)連接，“云網(wǎng)一體”、“算網(wǎng)一體”、“云邊端一體化”等算力服務(wù)解決方案先后出現(xiàn)，各大運(yùn)營(yíng)商和華為等企業(yè)先后提出“算力網(wǎng)絡(luò)”技術(shù)概念，為未來(lái)算力服務(wù)提出方向。例如：中國(guó)移動(dòng)提出算力網(wǎng)絡(luò)是以算為中心、網(wǎng)為根基，網(wǎng)、云、數(shù)、智、安、邊、端、鏈等深度融合、提供一體化服務(wù)的新型基礎(chǔ)設(shè)施。算力網(wǎng)絡(luò)未來(lái)將實(shí)現(xiàn)“算力泛在、算網(wǎng)共生、智能編排、一體服務(wù)”，逐步推動(dòng)算力成為與水電一樣，可以“一點(diǎn)接入、即取即用”的社會(huì)及服務(wù)，達(dá)成“網(wǎng)絡(luò)無(wú)所不達(dá)、算力無(wú)所不在、智能無(wú)所不及”的愿景。[4]

宏觀上看，“東數(shù)西算”工程就是算力在全國(guó)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)籌和調(diào)度過(guò)程。微觀上，算力網(wǎng)絡(luò)需要確認(rèn)各個(gè)用戶的算力需求，靈活整合云 邊 端等各處算力資源，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)算力實(shí)時(shí)調(diào)度匹配。如何實(shí)現(xiàn)高效調(diào)度、按需匹配，最終達(dá)到算力泛在的終極目的，目前仍然是一個(gè)重要技術(shù)難題。

03數(shù)據(jù)中心與碳交易發(fā)展

國(guó)家發(fā)改委在發(fā)布會(huì)中提及，我國(guó)數(shù)據(jù)中心年用電量已占全社會(huì)用電的 2% 左右。因此，數(shù)據(jù)中心建設(shè)應(yīng)用領(lǐng)域的節(jié)能減排成為數(shù)據(jù)中心發(fā)展不可避免的問(wèn)題。國(guó)家鼓勵(lì)通過(guò)建設(shè)運(yùn)維模式、技術(shù)升級(jí)、可再生能源利用等方面進(jìn)一步提升節(jié)能減排能力。在表 1 中，國(guó)家相關(guān)政策針對(duì)數(shù)據(jù)中心集群的數(shù)據(jù)中心電能利用效率指標(biāo)進(jìn)行了分別規(guī)定，在加強(qiáng)數(shù)據(jù)中心能源保障的過(guò)程中，鼓勵(lì)推動(dòng)數(shù)據(jù)中心充分利用可再生能源，推動(dòng)數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展。

在我國(guó)提出了“雙碳”目標(biāo)的大背景下，數(shù)據(jù)中心也可以考慮加入碳交易中。我國(guó)政策支持?jǐn)?shù)據(jù)中心集群配套可再生能源電站，鼓勵(lì)數(shù)據(jù)中心企業(yè)參與可再生能源市場(chǎng)交易，支持?jǐn)?shù)據(jù)中心采用大用戶直供、拉專線、建設(shè)分布式光伏等方式提升可再生能源電力消費(fèi)。政策也提出，加強(qiáng)數(shù)據(jù)中心能耗指標(biāo)統(tǒng)籌，從省區(qū)市層面對(duì)數(shù)據(jù)中心集群進(jìn)行統(tǒng)一能耗指標(biāo)調(diào)配，鼓勵(lì)通過(guò)用能權(quán)交易配置能耗指標(biāo)。未來(lái)碳市場(chǎng)和碳交易體系成熟后，碳排放指標(biāo)的統(tǒng)籌、調(diào)配和交易也將成為數(shù)據(jù)中心的重要抓手。從根源上說(shuō)，使用數(shù)據(jù)中心的組織、人員，比如互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，才是真正的算力使用者和電力消耗者，盡管互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在能源消耗方面堪稱“節(jié)能典范”，但在背后，是數(shù)據(jù)中心在承擔(dān)巨大的碳排放負(fù)擔(dān)。因此引入碳交易，提升互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的綠色發(fā)展意識(shí)，規(guī)范行業(yè)綠色化發(fā)展，將成為未來(lái)數(shù)據(jù)中心建設(shè)運(yùn)營(yíng)的重點(diǎn)。建議國(guó)家在 “東數(shù)西算”發(fā)展過(guò)程中引入碳資產(chǎn)和碳循環(huán)管理系統(tǒng)，建設(shè)配套數(shù)據(jù)中心各方發(fā)展的碳資產(chǎn)和碳交易管理機(jī)制，出臺(tái)算力基礎(chǔ)設(shè)施及產(chǎn)業(yè)的“碳達(dá)峰、碳中和”路線圖。

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